基于北斗卫星导航系统的ZigBee无线网络位置服务研究

The short message function of the Beidou system provides the possibility of Location Based Service(LBS) for remote geophysical field data sampling and mornitoring. Combined with the short distance and low cost ZigBee wireless network technology, the application of COMPASS sysytem short message and wireless network in geoscience and hydrological data sampling will be investigated. The ranging technology of ZigBee network can be served as a detecting and guarding tool. As an example case, navigation marks with the function of guarding and monitoring will be systematically designed and tested.Information fusion with other sensors based on LBS will be researched. The application of these technologies in monitoring, management, control and identification of moving vehicles will be extensively studied. The wireless and intelligent management of navigation and positioning information in big ships will be researched and tested. Via wireless networks, satellite communication and geographycal technologies, common information share will be realized, the remote transmission and monitoring of property information will be realized. With the help of these technologies, the intensity of work in geoscientific field data sampling will be significantly reduced, the efficiency of management and level of automation will be improved. The reseach on these aspects will promote the exchange and fusion of different disciplines.

我国北斗导航系统具有的短信息通讯功能，为基于位置服务LBS（Location Based Service）的野外观测数据远程采集和传输提供了可能。项目将结合短距离低成本的ZigBee无线网络技术，研究基于位置服务与其他传感器属性信息的融合，研究ZigBee无线网络测距技术，研究无线网络在地学和水文数据采集等方面的应用。研究基于这些技术的具有报警和监控功能的智能航标灯技术。研究这些技术在移动载体监测、控制、调度和识别等方面的应用，研究和分析大型船舶上利用无线网络实现导航定位信息的共享和智能化管理。通过无线网络技术，卫星通讯技术和地理信息系统之间的信息互联，实现导航定位信息的共享，实现属性信息的远距离传输和监控，降低野外观测数据采集的劳动强度和设备冗余度，提高管理的效率和自动化水平，促进不同学科之间的交叉融合。

本项目以北斗卫星系统和ZigBee无线网络为研究对象，以位置服务、数据采集和传输等为研究内容，取得的研究成果主要体现在：（1）提出了基于ZigBee 技术的北斗位置监控分发系统的总体方案，设计了基于CC2430 芯片的硬件连接方案和协调器与终端节点的软件流程方案，可为海上浮标位置监控、无人机位置监控、海上伤病员营救等提供保障；（2）将ZigBee技术移植到操舵数据的采集上，研究并设计了操舵数据的采集和远程传输系统；（3）设计了基于北斗短信息通信技术炮兵装备远程保障系统总体方案和各分系统方案，开发了一套传输软件，实现了故障信息和故障诊断信息的远程传输；（4）研发了基于北斗短信息通信的航标遥测遥控系统，将有效提升我国航标建设管理的信息化水平；（5）研究了卫星导航精密定位技术，提出了一种基于维数叠加的载波相位组合方式的模糊度解算方法、一种正则化方法辅助的模糊度快速估计方法、一种基于整数空间假设检验的模糊度检验方法，提高了模糊度的解算精度和解算效率；（6）研究了卫星导航对抗技术，提出了欺骗功率控制算法可以提高欺骗干扰的隐蔽性，提出了基于时钟频漂检验的欺骗检测算法，可以为卫星导航应用安全提供防护。项目相关研究成果可广泛应用于基于北斗的远程保障、精密定位、安全防护等领域。